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Lista 2 - Análisis matemático 4, Esquemas de Termodinâmica

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Tipologia: Esquemas

2024

Compartilhado em 15/05/2025

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angel-jesus-caceres-coba 🇧🇷

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bg1
UNALM Facultad de Ingenier´ıa Agr´ıcola
AN ´
ALISIS MATEM ´
ATICO IV
LISTA DE EJERCICIOS
UNIDAD 2: INTEGRALES DE SUPERFICIE
1. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on de la esfera x2+y2+z2= 3 entre
los planos z=3
2yz=3
2.
2. Encuentre una parametrizaci´on para el elipsoide x2
a2+y2
b2+z2
c2= 1. Utilice coorde-
nadas esf´ericas.
3. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on del cono z= 2px2+y2entre los
planos z= 2 y z= 6 y determine su ´area.
4. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on del plano z=xdentro del cilindro
x2+z2= 4 y determine su ´area.
5. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on de la esfera x2+y2+z2= 4 entre
los planos z=1 y z=3 y determine su ´area.
6. Calcule el ´area de la porci´on del paraboloide x= 4 y2z2que est´a arriba del
anillo 1 y2+z24 en el plano yz.
7. Calcule el ´area de la superficie cortada de la parte inferior del paraboloide z=x2+y2
por el plano z= 3.
8. Calcule el ´area del tri´angulo cortado del plano 2x+ 6y+ 3z= 6 por los planos
frontera del primer octante.
9. Determine el ´area de la superficie z=xy restringida a
(x, y) D ={(x, y )R2:x2+y29}.
10. Integre F(x, y, z) = px2+y2+z2sobre la superficie del cono z=px2+y2res-
tringido a
(x, y) D ={(x, y )R2: (x1)2+y21}.
11. Integre F(x, y, z) = xyz sobre la superficie del olido rectangular cortado en el
primer octante por los planos x=a,y=byz=c.
12. Integre F(x, y, z ) = xsobre la superficie dada por z=x2+ypara 0 x1,
1y1.
13. Integre F(x, y, z) = xyz sobre la superficie triangular con ertices en (1,0,0), (0,2,0)
y (0,1,1).
14. Utilice una parametrizaci´on para determinar el flujo del campo vectorial
F(x, y, z) =
2ˆ
i+ 3 ˆ
jˆ
ka trav´es del hemisferio S={(x, y, z ) : x2+y2+z2= 1, z 0}y ˆn
alej´andose del origen.
1
pf3

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AN ´ALISIS MATEM ´ATICO IV

LISTA DE EJERCICIOS

UNIDAD 2: INTEGRALES DE SUPERFICIE

  1. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on de la esfera x

2

  • y

2

  • z

2 = 3 entre

los planos z =

y z = −

  1. Encuentre una parametrizaci´on para el elipsoide

x

2

a

2

y

2

b

2

z

2

c

2

= 1. Utilice coorde-

nadas esf´ericas.

  1. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on del cono z = 2

p

x

2

  • y

2 entre los

planos z = 2 y z = 6 y determine su ´area.

  1. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on del plano z = −x dentro del cilindro

x

2

  • z

2

= 4 y determine su ´area.

  1. Encuentre una parametrizaci´on para la porci´on de la esfera x

2

  • y

2

  • z

2 = 4 entre

los planos z = −1 y z =

3 y determine su ´area.

  1. Calcule el ´area de la porci´on del paraboloide x = 4 − y

2

− z

2

que est´a arriba del

anillo 1 ≤ y

2

  • z

2 ≤ 4 en el plano yz.

  1. Calcule el ´area de la superficie cortada de la parte inferior del paraboloide z = x

2 +y

2

por el plano z = 3.

  1. Calcule el ´area del tri´angulo cortado del plano 2x + 6y + 3z = 6 por los planos

frontera del primer octante.

  1. Determine el ´area de la superficie z = xy restringida a

(x, y) ∈ D = {(x, y) ∈ R

2

: x

2

  • y

2

≤ 9 }.

  1. Integre F (x, y, z) =

p

x

2

  • y

2

  • z

2 sobre la superficie del cono z =

p

x

2

  • y

2 res-

tringido a

(x, y) ∈ D = {(x, y) ∈ R

2

: (x − 1)

2

  • y

2

≤ 1 }.

  1. Integre F (x, y, z) = xyz sobre la superficie del s´olido rectangular cortado en el

primer octante por los planos x = a, y = b y z = c.

  1. Integre F (x, y, z) = x sobre la superficie dada por z = x

2

  • y para 0 ≤ x ≤ 1,

− 1 ≤ y ≤ 1.

  1. Integre F (x, y, z) = xyz sobre la superficie triangular con v´ertices en (1, 0 , 0), (0, 2 , 0)

y (0, 1 , 1).

  1. Utilice una parametrizaci´on para determinar el flujo del campo vectorial

F (x, y, z) =

2ˆi + 3 ˆj −

k a trav´es del hemisferio S = {(x, y, z) : x

2

  • y

2

  • z

2

= 1, z ≥ 0 } y ˆn

alej´andose del origen.

  1. Utilice una parametrizaci´on para determinar el flujo del campo vectorial

F (x, y, z) =

4 x

i + 4y

j + 2

k a trav´es de la superficie cortada de la parte inferior del paraboloide

z = x

2

  • y

2 por el plano z = 1 hacia fuera (ˆn alej´andose del eje z).

  1. Utilice una parametrizaci´on para determinar el flujo del campo vectorial

F (x, y, z) =

i + 2 ˆj + 3

k a trav´es de la superficie rectangular z = 0, 0 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y ≤ 3 y

nˆ =

k.

  1. Determine el centroide de la porci´on de la esfera x

2

  • y

2

  • z

2 = a

2 que est´a en el

primer octante.

  1. Determine el centroide de la superficie cortada del cilindro y

2

  • z

2 = 9, z ≥ 0 por

los planos x = 0 y x = 3.

  1. Determine el centroide de la superficie lateral de un cono s´olido con base de radio a

y altura h.

  1. Determine la circulaci´on del campo vectorial

F (x, y, z) = xy

i + [x

2

  • f (y)] ˆj + [5 +

yz − x

2

]

k ; f ∈ C

1

(R) alrededor de la media elipse x

2

  • 4(z − 2)

2

= 16 ; x ≥ 0

en el plano xz y desde A(0, 0 , 0) hasta B(0, 0 , 4). Sugerencia: Utilice el teorema de

Stokes.

  1. Determine la circulaci´on del campo vectorial

F (x, y, z) = y

i + xz

j + x

k alrededor

de la frontera del tri´angulo cortado del plano x + y + z = 1 por el primer octante y

en sentido antihorario (visto desde arriba). Utilice el teorema de Stokes.

  1. Determine la circulaci´on del campo vectorial

F (x, y, z) = x

2 y

3 ˆ i + ˆj + z

k alrededor

de la intersecci´on del cilindro x

2

  • y

2

= 4 y el hemisferio x

2

  • y

2

  • z

2

= 16, z ≥ 0 y

en sentido antihorario (visto desde arriba). Utilice el teorema de Stokes.

  1. Sea ˆn el vector unitario exterior (normal alej´andose del origen) de la capa parab´olica

S : 4x

2

  • y + z

2

= 4, y ≥ 0 ,

y sea

F (x, y, z) =

−z +

2 + x

i + arctan y

j +

x +

4 + z

k.

Calcule el valor de (^) Z Z

S

∇ ×

F · ˆn dσ

  1. Sea S el cilindro x

2

  • y

2 = a

2 junto con su tapa superior, x

2

  • y

2 ≤ a

2 , z = h. Sea

F = −y

i + x

j + x

k. Utilice el teorema de Stokes para encontrar el flujo

∇ ×

F

a trav´es de S (hacia afuera).

  1. Eval´ue (^) Z Z

S

∇ × (y

i) · n dσˆ

donde S es el hemisferio x

2

  • y

2

  • z

2 = 1, z ≥ 0.